液壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及處理措施

王偉軍

摘 要：液壓?jiǎn)㈤]機(jī)在水利工程中使用廣泛，液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的日常管理與維護(hù)也逐漸成為各個(gè)已建成的工程中的日常管理工作重點(diǎn)。文章結(jié)合工程實(shí)例，根據(jù)筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)運(yùn)行中的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，并詳細(xì)分析了故障產(chǎn)生的原因，提出了相應(yīng)的維護(hù)管理措施，旨在提高液壓?jiǎn)㈤]機(jī)維護(hù)管理水平，保證設(shè)備正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：液壓?jiǎn)㈤]機(jī)；供油量；液壓系統(tǒng)；活塞桿；養(yǎng)護(hù)；檢修

隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，液壓設(shè)備以其小體積、高功效、低耗能、運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)正得到越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。液壓?jiǎn)㈤]機(jī)根據(jù)液體靜壓原理，利用液壓傳遞動(dòng)力啟閉閘門(mén)，具有控制精確、運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種水利工程。但由于液壓設(shè)備中的各種元件和傳動(dòng)液體都處于封閉的工作狀態(tài)，不同于其他機(jī)械設(shè)備那樣直觀，故此其故障具有隱蔽性、多樣性、不確定性和因果關(guān)系復(fù)雜等特點(diǎn)。因此，為確保水利工程安全運(yùn)行，需定期對(duì)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行巡查、養(yǎng)護(hù)和檢修，準(zhǔn)確分析故障原因，及時(shí)排除故障。

1 工程概況

本研究選擇的對(duì)象為某水庫(kù)，其控制流域總面積達(dá)15900km2，主要的組成部分包括主副壩、新增與正常溢洪道、電站、輸水洞、泄洪洞等，總的水庫(kù)容量達(dá)到15.71億m3，具備防洪、發(fā)電、灌溉等多種功能，是一座大型、綜合型水利工程。

該水利工程一共設(shè)置28臺(tái)啟閉機(jī)，28扇閘門(mén)，共有14臺(tái)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，安裝在調(diào)節(jié)池、泄洪洞、輸水洞泄洪支洞的出口附近。其中調(diào)節(jié)池的泄洪閘被設(shè)置在水庫(kù)主壩的下游處，共安裝平板閘門(mén)11孔，9孔位于右岸，其余位于左岸，液壓?jiǎn)㈤]機(jī)均是250/70kN，共有11臺(tái)，總的泄洪流量達(dá)到973.50m3/s。泄洪洞的出口位置安裝1扇弧形鋼閘門(mén)，規(guī)格為4.50m×4.50m，設(shè)置1臺(tái)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，規(guī)格為1250/400kN，最大的泄洪流量達(dá)到475m3/s；泄洪洞的灌溉支洞安裝1扇弧形鋼閘門(mén)，規(guī)格為2m×2m，設(shè)置1臺(tái)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，規(guī)格為300/250kN，最大的泄洪流量達(dá)到66m3/s；輸水洞泄洪支洞安裝1扇弧形鋼閘門(mén)，規(guī)格為4.50m×4.50m，設(shè)置1臺(tái)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，規(guī)格為1250/400kN，最大的泄洪流量達(dá)到270m3/s。

閘門(mén)的啟閉系統(tǒng)是保障水庫(kù)正常運(yùn)行的重要部分，在水庫(kù)日常管理中占據(jù)著關(guān)鍵位置，因此，本研究結(jié)合相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)分析日常管理工作的經(jīng)驗(yàn)，以及管理人員提供參考意見(jiàn)。

2 液壓?jiǎn)㈤]機(jī)多發(fā)故障

液壓?jiǎn)㈤]機(jī)作為水庫(kù)工程中主要的組成設(shè)備之一，在日常管理與運(yùn)行中，多發(fā)的故障有：供油量小、油泵電機(jī)組出現(xiàn)不供油的現(xiàn)象、激振或者噪音過(guò)于嚴(yán)重、液壓系統(tǒng)出現(xiàn)不建壓的現(xiàn)象、活塞桿爬行、閘門(mén)在啟閉時(shí)抖動(dòng)；此類(lèi)故障不僅會(huì)干擾液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的正常運(yùn)作，嚴(yán)重的情況下還會(huì)發(fā)生事故，威脅到區(qū)域中人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

3 故障常見(jiàn)原因

處理液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的故障是一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工作，直接影響水庫(kù)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)出現(xiàn)任何類(lèi)型的故障時(shí)，工作人員都應(yīng)先查看故障位置，結(jié)合故障的表象，探尋出現(xiàn)故障的原因，根據(jù)筆者多年經(jīng)驗(yàn)，具體包括以下4種：

（1）油泵的電機(jī)組供油量過(guò)小或者不供油的問(wèn)題：泵組的旋轉(zhuǎn)方向不正確、油本身黏度過(guò)高、油箱透氣不順暢、油泵吸入口的阻力偏大或者被阻塞、吸油的管道位置漏氣、油泵電動(dòng)機(jī)組故障。

（2）液壓系統(tǒng)無(wú)法正常建壓?jiǎn)栴}：當(dāng)出現(xiàn)該故障時(shí)，主機(jī)也不能順利工作，主要的引發(fā)原因有油泵電動(dòng)機(jī)組的供油過(guò)程不順利、液壓管道出現(xiàn)泄漏、線(xiàn)圈接點(diǎn)出現(xiàn)失靈問(wèn)題、電磁溢流閥沒(méi)有關(guān)閉、閥組的中位被卡死、壓力表發(fā)生故障等。

（3）激振或者噪音過(guò)于嚴(yán)重：出現(xiàn)該故障的原因有，油泵軸或者吸油管道位置出現(xiàn)漏氣、吸油管道或者吸入口的濾油器出現(xiàn)堵塞、壓力閥的工作過(guò)程不順暢、系統(tǒng)的排氣功能障礙、油箱液面較低而進(jìn)氣、電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)損壞、油泵被損壞、油液的黏度過(guò)高等。

（4）系統(tǒng)啟閉過(guò)程中出現(xiàn)閘門(mén)抖動(dòng)問(wèn)題，或者活塞桿爬行，引發(fā)的原因有：溢流閥工作無(wú)法正常進(jìn)行、導(dǎo)軌、閘門(mén)本身的質(zhì)量問(wèn)題、液壓缸回油腔的背壓低、雙缸雙吊點(diǎn)啟閉機(jī)位置未能同步、液壓系統(tǒng)的排氣功能存在障礙等。

4 處理故障的常見(jiàn)措施

結(jié)合液壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)中多發(fā)故障的原因與現(xiàn)象，應(yīng)采取對(duì)應(yīng)的處理措施，具體分為以下幾方面：

4.1 重視日常維護(hù)工作

日常養(yǎng)護(hù)工作時(shí)預(yù)防系統(tǒng)故障的重要措施，針對(duì)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)而言，應(yīng)及時(shí)更換濾油器與養(yǎng)護(hù)液壓油。當(dāng)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)運(yùn)行達(dá)200小時(shí)后，可考慮更滑濾油器、液壓油。其他更換周期可根據(jù)機(jī)器自身運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

更換之前，應(yīng)完全清洗好油箱。灌注新油之前，可用5μm油濾芯過(guò)濾油液直到其與液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的用油指標(biāo)相符。在運(yùn)行時(shí)應(yīng)擰緊、檢查管接頭，查看法蘭、螺紋、焊接處、油箱焊接處的泄漏現(xiàn)象；針對(duì)運(yùn)行較少的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，閑置時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)檢查液壓系統(tǒng)與油缸。

4.2 按時(shí)檢修系統(tǒng)

4.2.1檢修活塞零部件

針對(duì)沒(méi)有安裝鎖定設(shè)備的閘門(mén)，如果出現(xiàn)漏油引發(fā)的閘門(mén)沉降且超出設(shè)計(jì)值時(shí)，工作人員應(yīng)檢修活塞環(huán)、活塞桿、油缸與油封；針對(duì)磨損問(wèn)題突出、無(wú)彈性或者斷裂的活塞環(huán)，必須馬上更換；如果活塞環(huán)并沒(méi)有到達(dá)更換時(shí)間或者泄露量小于30mL/min，總環(huán)的磨損數(shù)量小于1/4圈時(shí)，可以適當(dāng)調(diào)整壓環(huán)的松緊度，無(wú)須進(jìn)行更換。

運(yùn)行過(guò)程中，如果油封出現(xiàn)滲漏、松動(dòng)問(wèn)題時(shí)，滲漏量小于15mL/min，可以不進(jìn)行更換，但必須調(diào)整螺母，壓緊油封；當(dāng)油封被磨損而引發(fā)漏油問(wèn)題時(shí)，建議更換。同時(shí)，當(dāng)壓環(huán)出現(xiàn)松動(dòng)時(shí)，可用設(shè)計(jì)材料把螺絲進(jìn)行替換。

如果因?yàn)橛鸵旱乃嶂党瑯?biāo)或者本身不干凈而出現(xiàn)油缸內(nèi)部的劃痕或者銹斑問(wèn)題時(shí)，不僅可以借助00號(hào)砂布在蘸油后進(jìn)行打磨（針對(duì)有毛刺的劃痕，應(yīng)修整后再打磨）的方法，也可化驗(yàn)油液，當(dāng)油缸的活塞桿與內(nèi)壁出現(xiàn)單面的磨損痕跡時(shí)，可適當(dāng)對(duì)油缸的中心位置進(jìn)行調(diào)整，不可使用轉(zhuǎn)動(dòng)活塞桿或者油缸的方式，當(dāng)活塞桿有銹斑時(shí)，應(yīng)用細(xì)油石或者00號(hào)砂布進(jìn)行蘸油后處理。

如果是活塞環(huán)本身的損壞而引起油缸出現(xiàn)劃痕，即使經(jīng)過(guò)修整，油液的滲透量依舊大于設(shè)計(jì)要求時(shí)，建議更換活塞環(huán)。針對(duì)油缸底蓋或者頂蓋位置的紫銅墊不緊密的問(wèn)題，可進(jìn)行回火處理，并將油漆涂在襯墊上。

4.2.2檢修管路零部件

針對(duì)管路的結(jié)疤、夾層或者裂縫現(xiàn)象而引發(fā)的泄漏問(wèn)題，可考慮更換新管，要求與原本設(shè)計(jì)的管徑數(shù)值相同，壁厚的數(shù)值相同。再進(jìn)行焊接時(shí)，管口的錯(cuò)位距離應(yīng)小于1毫米。用車(chē)床或者鋼鋸切斷鋼管，不可用割槍進(jìn)行切割，建議用母材質(zhì)量一致的焊條。

針對(duì)管路接頭位置漏油的問(wèn)題，可對(duì)襯墊進(jìn)行拆除，針對(duì)紫銅襯墊壓合問(wèn)題，可進(jìn)行研磨或者退火的處理；針對(duì)襯墊變形或者斷裂問(wèn)題，可考慮更換新墊；針對(duì)管路三通、彎頭問(wèn)題的漏油問(wèn)題，都應(yīng)及時(shí)更換。

4.2.3檢修油箱

當(dāng)油箱的焊接位置出現(xiàn)漏油時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)焊，首先，清理油箱中殘存的油液，再進(jìn)行焊接。注入新油之前，可先注水做滲漏實(shí)驗(yàn)，約12小時(shí)，查看滲漏問(wèn)題；根據(jù)濾油器的使用次數(shù)，進(jìn)行檢查、清洗。針對(duì)濾網(wǎng)的老化等問(wèn)題，及時(shí)予以更換。

4.2.4檢修機(jī)器動(dòng)力

檢查機(jī)器的動(dòng)力，查看軸承位置的潤(rùn)滑油脂，其應(yīng)位于的軸承的2/3處，當(dāng)潤(rùn)滑油臟了的情況下，應(yīng)及時(shí)更換；檢查轉(zhuǎn)子、定子的間隙，通過(guò)拆除端蓋，查看轉(zhuǎn)子、定子的間隙合格性，當(dāng)間隙不均勻時(shí)，應(yīng)檢查軸承，查看磨損情況。

定期測(cè)量電動(dòng)機(jī)的三相對(duì)地的絕緣電阻，當(dāng)其小于0.50MΩ時(shí)，代表線(xiàn)圈出現(xiàn)受潮的問(wèn)題，應(yīng)對(duì)其烘干。針對(duì)接線(xiàn)盒壓線(xiàn)螺栓燒傷、松動(dòng)的問(wèn)題，可進(jìn)行更換。

4.3 故障針對(duì)性處理方式

在液壓?jiǎn)㈤]機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，即使工作人員能夠按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行維修與養(yǎng)護(hù)，但受到多種內(nèi)外部因素的影響，也會(huì)出現(xiàn)意外，基于此，管理人員必須及時(shí)處理好應(yīng)急問(wèn)題，做到冷靜對(duì)待，保障系統(tǒng)的順利運(yùn)行。

首先，按時(shí)檢查系統(tǒng)油箱的油位，查看其是否位于正常范圍，檢查管路系統(tǒng)的泄漏問(wèn)題，閥件組的滲油問(wèn)題，閥體的管路是否出現(xiàn)變形、銹蝕等問(wèn)題。在運(yùn)行時(shí)也應(yīng)觀察油液的工作溫度，控制在60℃，注意管路的振動(dòng)、油液工作壓力情況，出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)立即停機(jī)，采取針對(duì)性處理措施。

其次，當(dāng)泵組旋轉(zhuǎn)的方向出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可將電機(jī)電源接線(xiàn)進(jìn)行倒換；針對(duì)油泵吸入口位置阻力過(guò)大或者阻塞問(wèn)題，可仔細(xì)把吸油濾油器清理干凈；針對(duì)油黏度過(guò)大的問(wèn)題，可定期更換油、加入熱油或者注入新油；針對(duì)吸油管道接頭的漏氣問(wèn)題，可將接頭擰緊或者直接更換；針對(duì)油箱透氣不順暢的問(wèn)題，可對(duì)油箱的空氣濾清器進(jìn)行修理或者更換；針對(duì)液壓系統(tǒng)無(wú)法正常建壓的問(wèn)題，可對(duì)油泵電動(dòng)機(jī)組進(jìn)行修理、檢查；針對(duì)電磁溢流閥沒(méi)有關(guān)閉的問(wèn)題，可直接檢查、清理插件或者將線(xiàn)圈的接點(diǎn)修復(fù)好；針對(duì)液壓管道泄漏的問(wèn)題，可仔細(xì)排查泄漏位置，把管接頭擰緊或者更換亦或替換密封圈；針對(duì)線(xiàn)圈接點(diǎn)或者閥組換向塊中位卡死的問(wèn)題，工作人員應(yīng)進(jìn)行修理、清洗；針對(duì)壓力表開(kāi)關(guān)或者其本身的問(wèn)題，應(yīng)按時(shí)對(duì)其進(jìn)行修理、清洗；針對(duì)吸油管道、吸入口濾油器的堵塞問(wèn)題，須按時(shí)清理、修理吸油濾油器，及時(shí)把截止閥打開(kāi)；針對(duì)油泵軸或者吸油管道漏氣的問(wèn)題，可更換油泵軸的密封，對(duì)管道進(jìn)行修理；針對(duì)壓力閥無(wú)法正常運(yùn)行的問(wèn)題，可更換或者適當(dāng)調(diào)整壓力閥的彈簧；針對(duì)系統(tǒng)中進(jìn)入空氣的問(wèn)題，可按照對(duì)應(yīng)程序進(jìn)行排氣、注油；針對(duì)管路異常振動(dòng)的問(wèn)題，可對(duì)管夾進(jìn)行緊固；油泵出現(xiàn)損壞、磨損問(wèn)題，應(yīng)更換或者修理油泵；針對(duì)排氣不良的液壓系統(tǒng)問(wèn)題，應(yīng)確定進(jìn)氣位置再修復(fù)；針對(duì)雙缸雙吊啟閉機(jī)不可同步工作的問(wèn)題，可對(duì)同步偏差進(jìn)行調(diào)整；針對(duì)液壓支承回路的平衡閥的失調(diào)問(wèn)題，可重新對(duì)平衡閥進(jìn)行調(diào)整，確定壓力；針對(duì)鎖定用液?jiǎn)蜗蜷y門(mén)有時(shí)開(kāi)、有時(shí)關(guān)的問(wèn)題，應(yīng)修理泄油、油路回路；針對(duì)溢流閥不可正常工作的問(wèn)題，應(yīng)微調(diào)該裝置的設(shè)定壓力。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為確保液壓?jiǎn)㈤]機(jī)平穩(wěn)、安全、順利地工作，應(yīng)全面了解液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)頻率較高的故障，基于出現(xiàn)故障原因的角度分析，工作人員應(yīng)優(yōu)化液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的安裝設(shè)計(jì)、施工管理等過(guò)程，注重機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量，對(duì)其工作過(guò)程進(jìn)行科學(xué)管理，按照對(duì)應(yīng)的維修養(yǎng)護(hù)要求，檢查液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的系統(tǒng)零部件，結(jié)合運(yùn)行實(shí)際情況排除故障問(wèn)題，提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，使得閘門(mén)能夠正常開(kāi)啟、關(guān)閉，充分發(fā)揮工程本身的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

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